KẾT LUẬN
Từ các kết quả nghiên cứu đã trình bày trong luận án có thể kết luận: 1. Luận án đã xây dựng thành công mô hình mô phỏng động cơ diesel Mazda WL trên phần mềm ANSYS FLUENT khi sử dụng các loại nhiên liệu DO và biodiesel nguồn gốc từ dầu hạt cao su với các tỷ lệ phối trộn B15, B20, B25, B30. Kết quả mô phỏng so với thực nghiệm có sai lệch lớn nhất nhỏ hơn 10%, do đó mô hình mô phỏng hoàn toàn đảm bảo độ tin cậy và phù hợp với thực tế. Thông qua mô hình đã xây dựng có thể phân tích, đánh giá được đặc trưng quá trình cháy nhiên liệu biodiesel trong động cơ đốt trong, đồng thời cũng là cơ sở để giải thích, đánh giá kết quả thực nghiệm.
2. Bằng mô phỏng luận án đã dự báo được sự thay đổi các thông số đặc trưng quá trình cháy của nhiên liệu biodiesel trong động cơ diesel về mặt qui luật. Đồng thời, cũng đã chỉ ra hệ số hiệu chỉnh quá trình cháy khi mô phỏng trong ANSYS FLUENT đối với nhiên liệu biodiesel có tỷ lệ từ B15 đến B30 cụ thể như sau:
Áp dụng mô hình cháy chính của J. Abraham cần hiệu chỉnh các thông số đối với tốc độ tỏa nhiệt như sau: Hệ số giãn dòng C’d=1,18Cd; hệ số số mũ đặc trưng cho tốc độ cháy a’=0,86a; thông số dạng cháy m’= 1,14m đối với nhiên liệu biodiesel từ dầu hạt cao su khi sử dụng cho động cơ diesel Mazda WL.
Áp dụng mô hình Shell để tính toán thời gian cháy trễ được đề xuất bởi Kong và Reitz, thay đổi thời gian cháy trễ Af4 từ mô hình cháy trễ quan hệ
theo phương trình 4 4 x 4 y4
4 f f 2
f A exp E / RT O RH . Hệ số hiệu chỉnh quá trình cháy Ef4 của nhiên liệu biodiesel do ảnh hưởng của số cetane khi mô phỏng là .
3. Bằng thực nghiệm luận án đã nghiên cứu, phân tích được đặc trưng quá trình cháy của nhiên liệu biodiesel trong động cơ diesel Mazda WL. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm cũng đã xác định được các yếu tố nhằm phân tích đánh giá được ảnh hưởng của tỷ lệ biodiesel có nguồn gốc từ dầu hạt cao su thay thế đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, phát thải cũng như thông số vận hành của động cơ diesel.
4. Luận án đề xuất trong thời gian tới có thể sử dụng nhiên liệu biodiesel với tỷ lệ pha trộn 15% nguồn gốc từ dầu hạt cao su thay thế nhiên liệu diesel cho động cơ diesel Mazda WL mà không cần thay đổi kết cấu. Có thể sử dụng nhiên liệu biodiesel với tỷ lệ pha trộn 20% cho động cơ diesel Mazda WL mà không cần thay đổi kết cấu, tuy nhiên cần lắp thêm bộ xúc tác khử NOx trên động cơ.
5. Kết quả thực nghiệm nội soi buồng cháy đã phân tích được hình ảnh diễn biến quá trình cháy trên phần mềm AVL Visioscope của nhiên liệu biodiesel và DO trong buồng cháy động cơ Mazda WL thấy rằng: quá trình cháy bắt đầu có xu hướng sớm hơn khi tăng tỷ lệ biodiesel và khoảng thời gian cháy trễ ngắn hơn. Nhiệt độ cháy thấp hơn, phát thải bồ hóng giảm, nồng độ phát thải NOx cao hơn so với nhiên liệu DO. Đặc điểm diễn biến quá trình cháy của biodiesel tương đồng so với nhiên liệu diesel. Kết quả này hoàn toàn phù hợp với kết quả nghiên cứu mô phỏng và thực nghiệm trong luận án.